描述了激光合成波长纳米测量干涉仪的测量原理,分析了非线性误差对该干涉仪的影响,得出了由偏振光非正交、椭偏化和光学元件偏振非正交及椭偏化等对该干涉仪造成的非线性误差为偏振态误差的二阶或高阶小量。进行了激光合成波长纳米测量干涉仪和激光外差干涉仪的对比实验,结果表明激光合成波长纳米测量干涉仪的最大误差为2.1 nm,优于激光外差干涉仪的最大误差7.5 nm,验证了激光合成波长纳米测量干涉仪的优越性。

共光路外差干涉仪具有很高的分辨率,但因为安装、调试误差会产生非线性误差,影响系统的测量精度。着重分析了在共光路外差干涉仪中由激光光源的椭圆偏振化和沃拉斯顿棱镜的安装方位角误差同时存在的情况下,引起的频率混叠综合误差的大小及变化规律。结果发现其造成的非线性误差可达2.2 nm,同时还发现两者造成的误差在某些情况下存在一定程度的相互抵消作用。讨论了提高测量系统精度的有效措施, 对正确设计和调试激光外差测试系统、提高测量系统精度具有重要意义。

对外差激光干涉仪中的非线性误差理论进行了综述，着重分析了一阶、二阶非线性误差的形成机理、非线性误差的大小及表现形式，并对非线性误差检测和补偿方法的研究进展进行了详细阐述和分析，指出了各类方法的应用特点，为开展这一方向的后续研究提供理论基础。